单心动周期实时三维超声心动图测量健康成人左心室球形指数
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摘要：目的 应用单心动周期实时三维超声心动图（sRT-3DE）探讨健康成人左心室球形指数（LVSI）及其变化规律。方法 使用sRT-3DE检查291例研究对象，所测LVSI与左心室容积进行相关性分析；探讨其在性别和不同年龄的差异性，并与二维超声心动图（2DE）所测LVSI相比较。结果 健康成人sRT-3DE所测LVSI分别为舒张末（43.05±6.47）%和收缩末（35.90±7.70）%，其与左心室容积之间有相关性；sRT-3DE所测LVSI优于2DE；不同年龄、性别之间健康成人LVSI差异无统计学意义（P>0.05）。结论 初步建立健康成人三维超声LVSI参考值范围，舒张末LVSI不受年龄和性别的影响，其方法学优于2DE，为进一步深入研究和临床推广应用提供了依据。
关键词：球形指数；左心室；健康成人；单心动周期实时三维超声
中图分类号：R540.4R256.2 文献标识码： B
大量研究表明，高血压、心肌梗死及扩张型心肌病等患者发生心室重构，左心室形态由类椭圆形向球形演变[1-5]。既往二维超声心动图（two-dimensional echocardiography，2DE）采用左心室长轴与短轴之比[6]测量球形指数评价左心室重构，具有一定的局限性，且多是对患病人群的研究。三维超声显像以容积与体积之比来表达左心室重构程度的球形指数[7]，现已受到临床的高度关注。实时三维超声心动图是近年来发展起来的超声心动图成像技术，它不依赖几何形态的假设，可准确评估左心室容积，并计算左心室球形指数（left ventricular spherical index，LVSI） [8，9]。本研究采用单心动周期实时三维超声心动图（single-beat real-time three-dimensional echocardiography，sRT-3DE ）分析不同年龄、性别健康成人LVSI，目的是初步建立健康成人LVSI的参考范围，并探讨健康成人LVSI的变化规律，为临床心血管疾病的诊疗提供参考依据。
1 资料与方法
1.1 研究对象 2013年1月―2013年10月山西医科大学附属太钢总医院体检的健康成人313名。其中291名完成sRT-3DE检查，男137例，女154例；年龄18岁～80岁（48.7岁±13.2岁）。将研究对象分为男女两组，按年龄分为6组：
1.2 仪器与方法 使用SIEMENS ACUSON SC2000超声诊断仪，配置4V1c探头（频率1 MHz～4 MHz）及4Z1c探头（1.75 MHz～4.25 MHz），仪器配有LVA自动分析软件。
受检者取左侧卧位，同步记录心电图，先后行常规2DE及sRT-3DE检查，调整图像对比度、帧频、深度和扇角大小用足够的帧频率使左室边界清晰可见。注意避免心尖图像压缩，并在采集图像时嘱患者屏气，以减小呼吸带来的位移。待图像显示清晰时获取图像并储存，使用SC2000WP工作站在机分析左心室功能。打开有“4D”标志的图像，启动左室分析程序，软件根据预先设置自动识别收缩末期和舒张末期容积图像，并分别于上述图像沿心内膜自动识别，可手动调整内膜识别标记。系统自动计算下列参数：左室舒张末期容积（LVEDV）、左室收缩末期容积（LVESV）、左室射血分数（LVEF）、左室每搏量（LVSV）、收缩末球形指数（ESSI）和舒张末球形指数（EDSI）。
随机抽取100例样本进行2DE和sRT-3DE对照分析。2DE在二维模式下将探头置于心尖部，在标准四腔心切面测量左心室舒张末和收缩末长径（long diameter，LD）和短径（short diameter，SD）；按照文献[6]的方法测定二维球形指数（SI2DE），计算舒张末和收缩末LVSI，公式SI2DE=D/L；为了方便统计，本研究采用SIi=1/SI2DE作为二维结果，与三维超声自动测得的LVSI做相关性分析。
1.3 统计学处理 采用SPSS17.0软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，按性别分组者采用两独立样本t检验，按年龄分组采用单因素方差分析，相关性分析应用Pearson相关，以P
2 结 果
313例研究对象中 22例（7%）因图像质量差而被剔除，余291例（93%）完成了sRT-3DE对左心室容积、射血分数、每搏量和LVSI的分析。
2.1 健康成人的临床特征与LVSI正常值范围（见表1）
3 讨 论
心室重构是机体在一系列潜在或异常血流动力学变化、代谢及炎症等刺激下引起的基因表达、细胞学、分子学和细胞间质的改变，其可造成心脏形状、大小和功能的变化。文献报道心室重构越严重，预后越差，最终导致心力衰竭及死亡[10-12]。目前评测心室重构的主要手段仍是超声心动图检查[13]。超声心动图对左心室重构中左心室容积和质量的评价已有大量报道[13，14-17]，但对左心室形状的评价技术和指标仍较为少见。本研究应用sRT-3DE测量不同性别和各年龄组健康成人LVSI，结果分析如下。
3.1 健康成人LVSI正常参考值范围 本研究所测舒张末LVSI为总体（43.05±6.47）%，男性（43.74±7.63）%，女性（42.43±5.15）%，收缩末LVSI为总体（35.90±7.70）%，男性（37.27±9.20）%，女性（31.68±5.81）%。舒张末LVSI和收缩末LVSI比较差异有统计学意义（P
3.2 健康成人LVSI与左心室容积的相关性 健康成人总体上、不同性别、舒张期和收缩期LVSI均与相应的左心室容积或标化后左心室容积均有相关性，表明LVSI可能是评价左心室重构的又一指标。
3.3 sRT-3DE与2DE测量LVSI的比较 sRT-3DE与2DE测量的LVSI相比差异有统计学意义（P
3.4 不同性别、各年龄组LVSI的差异性 舒张末男女之间LVSI差异无统计学意义（P>0.05），但收缩末LVSI差异有统计学意义（P
以往文献报道，不同年龄组之间的左心室容积差异有统计学意义，随着年龄的增大，左心室容积越来越小[14]。本研究显示不同年龄组LVSI差异无统计学意义（P>0.05）。这是因为LVSI是一个比值，虽然左心室容积随着年龄增大而变小，但是球形的体积也在发生相应的变化。此外，不同性别舒张末LVSI以及各年龄组LVSI差异均无统计学意义（P
近年来临床上MRI方法已成为测量左心室容积的“金标准”[22]，但是MRI临床应用有其局限性，诸如有心律失常、急危重症、幽闭症或安装有金属植入物者受到检查的限制等，此外，MRI操作复杂，耗时以及价格昂贵不利于重复检查，也限制了其临床推广应用。而sRT-3DE不依赖几何假设，评价容积和球形指数操作方法相对简便、准确，尤其是其可移动性可适用于床旁或随诊检查。
3.4 研究的局限性及展望 22例（7%）研究对象因声窗不佳和图像质量较差，内膜不清晰，未完成三维数据的采集。在sRT-3DE收集的291例研究对象中，200例（68%）直接进行数据处理分析，91例（32%）因局部内膜显示欠清晰，由操作者手动微调后完成数据分析处理，这表明现有的sRT-3DE技术在临床应用中还存在一定的局限性。有关sRT-3DE测量LVSI的准确性还有待进一步研究。初步建立了健康成人sRT-3DE LVSI正常参考值范围，舒张末LVSI不受年龄和性别的影响，sRT-3DE测量的方法学优于2DE，随着超声技术的不断改进和完善，sRT-3DE测量的LVSI有望成为未来评价左心室重构的重要指标。
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（收稿日期：2014-01-08）